切管機刀片材料構成

管道切削過程的主要矛盾是切管機刀具的切除與管道的反切除。影響刀具切削能力的外在因素有刀具結構、幾何角度、磨損情況以及管道材料、切削用量選用情況等，而刀具材料的性能則是決定切削能力的內在因素。因此，在使用液壓切管機自動切削管道的實際施工作業(yè)中，嚴格按照先鋒管道刀片管理規(guī)定執(zhí)行，在進行切管機刀片的編制工藝、選擇刀具和優(yōu)選切削用量，都必須以刀具材料的性能為依據(jù)。

硬質合金刀具是在較大的切削力和較高的切削溫度下切除金屬的，而管道防爆切管機的刀片是要保持切削溫度在80攝氏度以下，更加嚴格的切削條件就要求刀片的自身性能在管道切割作業(yè)中刀具與管道表面不斷發(fā)生摩擦條件保持良好的切割功能和散熱功能。在切割石油、天然氣、煤氣管道時尤為重要。而在現(xiàn)場除了管道切割要求機械冷切割外，還要使用防爆電機液壓泵站來保證現(xiàn)場的防爆要求。

防爆切管機的刀片在進行管道切割作業(yè)時要具備以下幾方面的要求：

a.較高的硬度和耐磨性能；

b.具有較高的耐熱性；

c.必要的強度與韌性；

d.較好的導熱性；

e.較好的抗粘結性；

f.制造刀具工藝性和經(jīng)濟性較好。

各類刀片牌號的性能差別很大、適用范圍也各有不同，沒有一種刀片牌號具備所有的最佳性能，而是各有所長、相互補充的。所以，在防爆切管機切割不同管材時，應當依據(jù)先鋒管道切割作業(yè)規(guī)范中所規(guī)定的選擇不同切管機刀片，以達到更高的切割效率和管道切割經(jīng)濟性。

切管機刀片所使用的刃具鋼，主要指制造車刀、銑刀、鉆頭等切削刀具的鋼種，工作任務就是在管道搶修和管道維修以及石油、天然氣、煤氣管道帶壓堵漏工程中通過切削加工將鋼管道切斷，同時要保證不怕水浸、危險環(huán)境下不需人工而實現(xiàn)自動防爆切除。

在切削時，切管機刃具受到管道的壓力，刃部與切屑之間發(fā)生相對摩擦，產(chǎn)生熱量使溫度升高，要確保良好的導熱性、散熱性、必要時使用其它降溫條件來保持刀度溫度控制在合理范圍；而切管機的切削速度越大，溫度越高，有時可達500～600℃，因此，要求刀具切削速度不能過快，這就要求刀具要有更高的硬度和強度在低速下切割管道；此外，刀具還承受一定的沖擊和震動。根據(jù)刃具的工作條件，通常對刃具鋼提出如下性能要求：

a.高硬度和高耐磨性能

刃具鋼的耐磨性取決于鋼的硬度以及碳化物的性質、數(shù)量、大小、分布狀態(tài)。淬火刃具鋼的硬度主要決定于含碳量，含碳量都在0.65%～1.5%之間，硬度為60～65HRC。通常，鋼的硬度越高，耐磨性越好，如當鋼的硬度值提高2～3HRC值時，耐磨性可提高25%～30%。

b.足夠的強度、塑性和沖擊韌性

為防止刃具受沖擊或震動時折斷和崩刃，通過添加適當合金元素并配以合理的熱處理工藝使刃具鋼具有足夠的強度、塑性和沖擊韌性。

c.高紅硬性

在高溫下刃具鋼保持高硬度的能力稱為紅硬性，是通過在鋼中添加熔點高、而且能形成難溶碳化物的合金元素（W、V、Nb等），提高鋼的回火穩(wěn)定性來達到的。

1．防爆切管機合金刃具鋼分為兩類：低合金刃具鋼和高合金刃具鋼。

1.1低合金刃具鋼

低合金刃具鋼是在碳素工具鋼的基礎上，加入一些合金元素（總含量小于5%）發(fā)展起來的。低合金刃具鋼除了高的含碳量以外，常加入Cr、Mn、Si、Mo、V等合金元素。最常用的低合金刃具鋼是9SiCr和CrWMn。

9SiCr鋼具有較高的淬透性、紅硬性和較好的不變形性。適用于制造變形要求小的薄刃刀具，如絲錐、板牙、鉸接式切管機刀片等。

CrWMn鋼具有高淬透性、高強度（64～66HRC） 和高耐磨性，但紅硬性不如9SiCr鋼。由于這種鋼的淬火變形很小，故有“微變形鋼”之稱，適合于制造截面較大、切削刃口不劇烈受熱、耐磨性要求高的工具，如長絲錐、長鉸刀、拉刀等，也可做量具和冷沖壓模具。

以上兩種材料制作的刀具主要應用于上世紀90年代市場上的鉸接式切管機刀片，其硬度較強，但無法切削美標X 系列合金管道以及其它合金管道的缺陷。而且在危險工況下（易燃易爆以及壓力管道搶修場合），需要人力來進行切割，其危險系數(shù)太高，不建議使用。

1.2高合金刃具鋼

高合金刃具鋼又稱為高速鋼，鋼中含有W、Mo、Cr、V等合金元素，且總量超過10%。用高速鋼制成的刀具在切削時比低合金刃具鋼刀具更加鋒利，所以又被稱作鋒鋼。高速鋼更主要的特性是具有良好的熱硬性，當切削溫度高達600℃左右時，其硬度仍無明顯下降，從而能比低合金刃具鋼更具有更高的切削速度，所以高速鋼因此而得名。常用的高速鋼是W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2和W18Cr4VCo10。

高速鋼是防爆自動切管機刀片的主要制造材料，切割合金管道不形變并且散熱及耐磨性較高。因此，防爆自動切管機的刀片主要選用高速鋼作為刀片的基體。而基體上還要焊接硬質合金刀頭來提高切割硬度和耐磨性。

1.3鋼結硬質合金

鋼結硬質合金主要應用于防爆自動切管機刀片的刃片，是以工具鋼、碳素鋼、合金鋼為粘結相，以碳化鈦、碳化鎢等碳化物為硬質相用粉末冶金方法生產(chǎn)硬質合金。

鋼結硬質合金按硬質相的組成可分為碳化鈦基和碳化鎢基類；按粘結相的最終組織結構可分為馬氏體、奧氏體、鐵素體基；按機械性能可分為可加工和不加工兩種鋼結硬質合金。

鋼結硬質合金的密度相比其它硬質合金較低一些，但重要的是它可以通過熱處理（淬火或退火）提高和降低硬度。它還可進行機械加工和焊接，同時還具有可鍛造的特性。

介紹了防爆自動切管機和鉸接式切管機刀片的不同，相信您也知道了管道切割時，要選擇不同的刀片來進行不同管材的切割作業(yè)，這樣既會提高管道切割效率，也會提高其經(jīng)濟性。

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